Ангара (ракета)
Материал из Documentation.
Ангара — семейство российских ракет космического назначения. Состоит из унифицированных ракет-носителей легкого («Ангара-1.2») и тяжёлого («Ангара-А5», «Ангара-А7») классов грузоподъемностью от 1 до 35 тонн. Головной разработчик и производитель ракет «Ангара» — ГКНПЦ им. Хруничева.[1]
«Ангара» целиком спроектирована в России и обладает рядом уникальных характеристик. Коэффициент грузоподъёмности у «Ангары» — отношение веса полезной нагрузки к стартовой массе полностью заправленной ракеты — выводит её в лидеры среди основных конкурентов — американских Delta IV, Atlas V и европейской Ariane 5.[2]
Одна из основных особенностей «Ангары» в том, что на основе её универсальных ракетных модулей можно создать целое семейство ракет-носителей с различной грузоподъёмностью для вывода грузов на низкую околоземную орбиту на базе универсального же кислородно-керосинового двигателя РД-191. «Ангара-1» имеет один двигатель, у «Ангары-5» будет 1000 тонн тяги, то есть она сможет выводить на орбиту больше грузов, чем ракета «Протон».[3]
Технические решения ракеты «Ангара» позволят осуществлять с одной пусковой установки запуски всех ракет этого семейства — от лёгкого до тяжёлого. Основной стартовой площадкой для ракет «Ангара» станет космодром «Восточный».[4]
Содержание |
[править] История
Начало созданию космического ракетного комплекса (КРК) «Ангара» положил указ президента России Б. Н. Ельцина от 6 января 1995 года. Государственными заказчиками были определены Министерство обороны и Российское космическое агентство (ныне Федеральное космическое агентство). Соисполнителями работ по первоначальному проекту были Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С. П. Королёва (Королёв, Московская область) и Государственный ракетный центр «КБ им. академика В. П. Макеева» (ныне Государственный ракетный центр им. академика В. П. Макеева; Миасс, Челябинская область).[5]
В 1997 году за основу был взят альтернативный проект, предложенный Государственным космическим научно-производственным центром им. М. В. Хруничева (ГКНПЦ; Москва).[6]
Полномасштабное финансирование работ по «Ангаре» началось в середине 2000-х годов.[7]
Для проведения испытаний КРК «Ангара» был выбран космодром Плесецк. Работы по созданию объектов наземной инфраструктуры подготовки и запуска предусмотрены Федеральной целевой программой «Развитие российских космодромов на 2006—2015 гг.», разработка и изготовление ракеты — Государственной программой вооружения и Федеральной космической программой России на 2006—2015 гг.[8]
В 2013 году омский завод «Полёт» приступил к производству ракетных модулей для ракет «Ангара».[9]
Впервые ракета семейства «Ангара» стартовала 9 июля 2014 года с Плесецка. Полет легкой «Ангары-1.2ПП» (ПП — первый пуск) проходил по баллистической траектории над территорией России: через 21 минуту после старта неотделяемый габаритно-массовый макет полезной нагрузки (1,43 т) со второй ступенью упал в заданный район полигона Кура на полуострове Камчатка, преодолев расстояние в 5,7 тыс. км. Ракета представляла собой несерийный вариант носителя и предназначалась для комплексной отработки составных частей космического ракетного комплекса и подготовки к первому запуску «Ангары-А5» тяжелого класса. На первой ступени «Ангары-1.2ПП» успешно отработал двигатель РД-191, на второй — РД-0124А.[10]
23 декабря 2014 года в 08 часов 57 минут (мск) с универсального стартового комплекса на Государственном испытательном космодроме Министерства обороны Российской Федерации (космодром Плесецк) в Архангельской области боевым расчетом Войск воздушно-космической обороны проведен первый испытательный пуск ракеты-носителя тяжёлого класса «Ангара-А5». Запуск произошёл успешно.[11]
[править] Технологии
В «Ангаре» применён новый модульный принцип построения, двигатели новой разработки, новая система управления, новая технология изготовления конструкции и т. д.[12]
[править] Устройство ракеты
Впервые при разработке «Ангары» за основу был взят модульный принцип. Носители разной грузоподъемности собираются из стандартных блоков-модулей с высокой степенью взаимозаменяемости. Основа ракетной системы — универсальный ракетный модуль (УРМ), который представляет собой законченную конструкцию, состоящую из баков окислителя и горючего. УРМ используется в первой (УРМ-1) и во второй (УРМ-2) ступенях ракеты. УРМ-1 трижды (2009, 2010, 2013) прошёл успешные летные испытания в составе южно-корейской ракеты-носителя KSLV-1.[13]
Ракета лёгкого класса имеет две ступени, тяжёлого — три. В качестве верхней ступени предусмотрено применение разгонных блоков: «Бриз-КМ», «Бриз-М», кислородно-водородный среднего класса (КВСК) и кислородно-водородный тяжелого класса (КВТК). В состав серийной «Ангары-1.2» входят два универсальных модуля, «Ангары-А5» — шесть, «Ангары-А7» — семь.[14]
[править] Двигатели
Каждый модуль первой ступени ракеты оснащается одним однокамерным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) РД-191 разработки НПО Энергомаш (Химки, Московская область), работающим на керосине. На второй и третьей ступенях используется ЖРД РД-0124А Конструкторского бюро химавтоматики (КБХА; Воронеж).[15]
В перспективе в верхней ступени возможно применение ЖРД РД-0146 и РД-0146Д разработки КБХА (РД-0146Д создаётся для разгонного блока «Ангары-А5»).[16]
[править] Топливо
«Ангара» работает на экологически чистом топливе — керосине, окислителем которого выступает кислород. После сгорания керосина остаются лишь вода и углекислый газ. Раньше все российские ракеты тяжёлого класса летали только на токсичном гептиле.[17][18]
[править] Использование композитных материалов
Около 36 % деталей ракеты удалось изготовить из композитных материалов третьего поколения, что снизило общий удельный вес всей системы на 12,3 %.[19]
[править] Эффект унификации ракет
«Ангара» создана в виде конструктора, который можно оперативно компоновать в зависимости от стоящих задач, транспортировать без использования дорогостоящих энергоёмких систем и монтировать на стартовом комплексе за считанные минуты. При этом стартовый комплекс, обычно потребляющий до 40 % инвестиций, нужен только один на все категории ракет семейства. Хотя для каждого класса ракет в мире используется отдельно спроектированная для него стартовая площадка. Благодаря такой унификации достигается экономия около 30 % общего бюджета на разработку и производство и около 24 % — по эксплуатационным издержкам.[20]
[править] Производство
Мощность омской производственной площадки по выпуску ракет «Ангара» заложена из расчёта, что должны выпускать 10 ракет в год, из них 6 тяжёлого и 4 лёгкого класса.[21]
[править] Финансирование
В проект из федерального бюджета вложено свыше 100 млрд рублей.[22]
[править] Преимущества
Преимущества ракет «Ангара»:[23]
- Быстро собираются из готовых модулей в различных вариантах;
- Старт с территории России — с космодромов «Плесецк» и «Восточный»;
- Спроектированы и производятся полностью на территории России;
- Используют экологически чистое топливо на основе керосина;
- Грузоподъёмность до 35 тонн.
[править] Сравнение с другими ракетами
[править] Удельная стоимость грузовых запусков
Стоимость доставки 1 кг полезной нагрузки с «Ангарой» составляет всего $2,4 тыс. до НОО и $4,6 тыс. до ГПО. Минимальная цена килограмма полезной нагрузки для «Фалькона» составляет $4 тыс. за килограмм для НОО и $9,5 тыс. для ГПО. Европейская ракета Ariane проигрывает американской на 12 %.[24][25]
[править] Стоимость запусков тяжёлой ракеты
По подсчётам Роскосмоса, стоимость одного запуска ракеты «Ангара-А5» составит $95-105 млн. Для сравнения: запуск одного «Протона-М» стоит $105-110 млн, а по другим данным более $110 млн (данные по состоянию на 2014 год).[26]
В середине 2015 года генеральный конструктор Центра им. Хруничева Александр Медведев заявил: «Сегодня стоимость пуска [тяжёлой] „Ангары“ примерно на 30-40 % дороже, чем стоимость пуска „Протона“. Но надо иметь в виду, что себестоимость изготовления „Ангары-5“ будет уменьшаться с возрастанием количества изделий. Стоимость запусков тяжёлых ракет-носителей из семейства „Ангара“ к 2025 году будет почти на 20 % ниже, чем у „Протона-М“».[27]
[править] Объём инвестиций
По объёму инвестиций «Ангара» имеет лучшие показатели, чем у всех своих конкурентов. На программу Falcon 9 американская компания уже потратила более $5,2 млрд, общая сумма по проекту достигает $7,5 млрд, бюджет европейского космического агентства на Ariane превысил 3,2 млрд евро, общий объём инвестиций запланирован в 5,8 млрд евро. «Ангара» же обошлась российскому бюджету в 96 млрд рублей (по состоянию на начало ноября 2014 года), то есть по старому курсу это $3,2 млрд.[28]
[править] Типы ракет
[править] Ангара-1.2
Ракета-носитель легкого класса «Ангара-1.2»:[29]
- Стартовая масса ракеты-носителя — 171 т.
- Высота — 34,9 м.
- Первая ступень — УРМ-1, ЖРД РД-191.
- Вторая ступень — УРМ-2, ЖРД РД-0124А.
- Масса полезной нагрузки на опорной орбите (Н кр =200 км, i=63°) — 3,8 т.
[править] Ангара-А5
«Ангара-А5» представляет собой трёхступенчатую ракету-носитель тяжелого класса. Первая ступень ракеты включает пять модулей УРМ-1, вторая — один УРМ-2. В качестве третьей (верхней) применяется разгонный блок «Бриз-М» (эксплуатируется с 1999 года), в перспективе — КВСК. Система управления разработана Научно-производственным центром автоматики и приборостроения им. Н. А. Пилюгина (Москва), на борту установлена центральная вычислительная машина «Бисер-6».[30]
Длина ракеты — 55,4 м, стартовая масса — 773 т, грузоподъёмность — до 24,5 тонн.[31]
[править] Ангара-А7
Ракета-носитель тяжёлого класса «Ангара-А7»:[32]
- Стартовая масса ракеты-носителя — 1133 т.
- Высота — 65,7 м.
- Первая ступень — УРМ-1, ЖРД РД-191.
- Вторая ступень — УРМ-2, ЖРД РД-0124А.
- Разгонный блок КВТК-А7.
- Масса полезной нагрузки на опорной орбите (Н кр = 200 км, i=63°) — 35 т.
- Масса полезной нагрузки на ГПО (геопереходная орбита, Н п = 5500 км, i=25°) — 12,5 т. с КВТК-А7.
- Масса полезной нагрузки на ГСО (геостационарная орбита) — 7,6 т. с КВТК-А7.
[править] Космодромы
[править] Плесецк
Первые запуски «Ангары» были произведены с космодрома «Плесецк», где был возведён универсальный стартовый комплекс.[33]
Минобороны России планирует построить к 2019 году на космодроме «Плесецк» новый стартовый комплекс для ракет семейства «Ангара».[34]
[править] Восточный
Основной стартовой площадкой для ракет «Ангара» станет космодром «Восточный» (Амурская область).
[править] Проект запуска с территории Бразилии
В июле 2015 года генеральный конструктор Центра им. Хруничева Александр Медведев заявил, что Россия ведёт переговоры о создании стартового комплекса для ракет «Ангара» на бразильском космодроме Алкантара. «Были соображения и предложения по постройке отдельного стартового комплекса под „Ангару“ на космодроме Алкантара в Бразилии. С экватора пускать — интересный вариант. Получается очень конкурентоспособно. Сейчас ведутся переговоры», — сказал Медведев.[35]
[править] Заказы
ПО «Полёт» получило государственный заказ на производство в 2018—2025 годах десяти ракет семейства «Ангара» — лёгкой «Ангары 1.2» и тяжёлой «Ангары-А5».[36]
[править] Перспективы
[править] Запуски
В июле 2015 года было сообщено, что всего должно состояться порядка 10 испытательных запусков тяжёлой «Ангары» и 4 запуска лёгкой. Все запуски пройдут с полезной нагрузкой — то есть с реальными космическими аппаратами.[37]
Согласно данным Центра имени Хруничева, с 2018 по 2020 год центр будет выпускать по две тяжёлых ракеты ежегодно, а в 2021—2022 годах — уже по четыре. В 2023 году планируется произвести шесть ракет, а в 2024—2025 годах предприятие выйдет на производство семи носителей «Ангара-А5» ежегодно.[38][39]
Заменить «Ангарой» активно эксплуатирующуюся сейчас тяжёлую российскую грузовую ракету-носитель «Протон-М» планируется в отдалённой перспективе. По данным Центра имени Хруничева, «Протоны-М» с 2024—2025 года будут запускаться пять раз в год, то есть этот носитель будет использоваться вместе с «Ангарой». Но с помощью «Протона-М» с 2021 года будут выполняться по большей части коммерческие запуски.[40]
[править] Строительство инфраструктуры
Строительство стартового стола для ракеты «Ангара» на космодроме «Восточный» обойдётся в 58 млрд рублей и завершится к 2023 году.[41]
[править] Производство
Серийное производство ракет «Ангара» начнётся после 2022 года.[42]
К 2023 году планируется завершить в Омске создание серийного производства замкнутого цикла универсальных ракетных модулей для ракет «Ангара».[43]
[править] Ссылки
- Раздел о ракете Ангара на сайте РИАН
- Путин дал старт Запуску ракеты-носителя «Ангара». 23 декабря 2014
- Ангара-Фильм 1
- Семейство ракет-носителей «Ангара». 27 ноября 2014
- Семейство ракет-носителей «Ангара»
- Генконструктор «Ангары»: использование ракеты-носителя в «Морском старте» нецелесообразно. 14 января 2015
- Новости об «Ангаре» на «Морском старте» — почему это важно? 18 января 2015
- Разгонный блок «Бриз-М» вывел на целевую орбиту «условный спутник», запущенный на «Ангаре». 23 декабря 2014
- Тяжелую «Ангару» собрали в Плесецке. 8 ноября 2014
- Ракета-носитель «Ангара»
[править] Примечания
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Сеул помог. 23 декабря 2014
- ↑ Две с половиной тонны топлива в секунду. 2 июля 2012
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ [1]
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ [2]
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Старт и полет ракеты-носителя тяжелого класса «Ангара-А5» прошли в штатном режиме. 23 декабря 2014
- ↑ [3]
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Две с половиной тонны топлива в секунду. 2 июля 2012
- ↑ «Ангара» готова к старту. 2 ноября 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ «Ангара» готова к старту. 2 ноября 2014
- ↑ [4]
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Семейство ракет-носителей «Ангара». Инфографика
- ↑ «Ангара» готова к старту. 2 ноября 2014
- ↑ Через тернии к звездам — несмотря ни на что. 24 декабря 2014
- ↑ Первая тяжелая ракета «Ангара» будет запущена с космодрома Плесецк. 23 декабря 2014
- ↑ Роскосмос выполнит еще 8 тестовых пусков «Ангары». 29 июля 2015
- ↑ «Ангара» готова к старту. 2 ноября 2014
- ↑ Семейство ракет-носителей «Ангара». 27 ноября 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Ракета-носитель «Ангара». Досье. 23 декабря 2014
- ↑ Семейство ракет-носителей «Ангара». 27 ноября 2014
- ↑ С космодрома Плесецк запущена ракета-носитель «Ангара». 9 июля 2014
- ↑ [5]
- ↑ Центр им. Хруничева: ракету «Ангара-А3» могут использовать в проекте «Морской старт». 28 июля 2015
- ↑ [6]
- ↑ Центр им. Хруничева: ракету «Ангара-А3» могут использовать в проекте «Морской старт». 28 июля 2015
- ↑ Первая тяжелая ракета «Ангара» будет запущена с космодрома Плесецк. 23 декабря 2014
- ↑ Тяжелая ракета «Ангара-А5» стартовала с космодрома Плесецк. 23 декабря 2014
- ↑ Первая тяжелая ракета «Ангара» будет запущена с космодрома Плесецк. 23 декабря 2014
- ↑ [7]
- ↑ [8]
- ↑ [9]
